各大汽车制造商都在广泛使用发光二极管(LED),除了传统的前照灯、尾灯、日间行车灯、停车灯和转向灯,以使他们的汽车在市场上脱颖而出以外。目前,示廓灯、车牌、品牌标志、迎宾灯和环境灯上都出现了 LED 的身影。
 
驱动这些 LED 发光,必须考虑以下问题:
 
电流的精度,LED 的同质性会有显著改进;
 
LED 的亮度变化,要求具有某种调光功能;
 
LED 开路 / 短路的诊断与保护,以及热防护,因为安全问题一直是汽车关注的焦点。
 
如何提高能效。
 
传统意义上,LED 都是由离散解决方案驱动的。图 1 显示了三种典型的方案:运算放大器(op amp)(方案 1)、直接与汽车电池连接的电源(方案 2)或某种分流规则(方案 3)的双极配置。
 
图 1:用于驱动 LED 的典型离散解决方案
 
让我们首先来看看方案 1,即从低侧驱动的运算放大器。利用运算放大器,可以获得相对较高的准确度(<10%),还能对 LED 进行调光操作。但采用该解决方案很难对 LED 开路和短路进行诊断。此外,输入输出电压差高达 1 伏,不是很节能。
 
方案 2 也很受欢迎,它由二极管和一个 NPN 型(n 通道 p 通道 n 通道)晶体管组成。该解决方案不仅简单而且成本效益高,但其准确度只有 20%左右,该指标远远不够。由于其输入输出电压差高达 1.2 伏,因此其能效甚至低于方案 1。另外,无法对 LED 开路和短路进行诊断,也没有脉宽调制(PWM)调光功能。该解决方案对如今的设计来说实在太落后了。
 
方案 3 在需要极高输出精度的应用中很流行(<5%)。其输入输出压差极高,达到 3 伏。该解决方案或无法实现诊断,或无脉宽调制调光功能;因此,该解决方案的使用范围较窄,付出的代价也较大。
 
诚然,每一种解决方案都具有其相应的优缺点,但相较于离散解决方案,成本较低的整体解决方案不仅能够减少系统级部件数量,还可以显著提高电流精度和可靠性。图 2 所示的 TPS9261x-Q1 系列就是专为此而设计的产品。
 
Figure 2: TPS9261x-Q1 简化电路图
 
TPS92610-Q1 器件是一个由汽车电池驱动的单通道高侧 LED 驱动器。它是一种简单且优雅的解决方案,可以为具有完整 LED 诊断功能的单一 LED 串提供恒定电流。其精度高达 7%,能满足大多数应用的需求。
 
TPS9261x-Q1 具有多种不同的封装方案,从小外形晶体管(SOT)-23, MSOP-8 到热增强的薄型小外形尺寸封装(HTSSOP)-14,可支持不同的输出功率级别。采用该系列单通道汽车 LED 驱动器,您可以立即告别传统的离散解决方案。